7-前門系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、第八章前車門系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計第p 概述1. 前車門系統(tǒng)零部件結(jié)構(gòu)組成:一般情況下，前車門系統(tǒng)零部件包括：車門飯金焊接總成、車門較鏈、車門玻璃、玻璃呢槽、玻璃升降器 總成、玻璃導(dǎo)軌、內(nèi)外擋水條、門鎖總成（含鎖體、鎖扣、鎖芯、內(nèi)外把手等）、車門限位器總成、車門內(nèi)飾板 等。如圖1所示。/ 前門內(nèi)板總成d前門內(nèi)it板總j珈前門鮫鏈總成圖1前車門系統(tǒng)零部件組成車門飯金焊接總成是車門系統(tǒng)各零部件的安裝載體，因此車門的結(jié)構(gòu)布置設(shè)計是否合理、車門的結(jié)構(gòu)剛性 和結(jié)構(gòu)強度是否能夠滿足車門系統(tǒng)各零部件的功能實現(xiàn)就成了車門系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容。車門飯金焊接總成組成零件：車門外板、車門內(nèi)板、車門防撞梁、車門玻璃導(dǎo)軌、車門鎖安

2、裝加強件、車 門錢鏈安裝加強件、外后視鏡安裝加強件及其它局部加強件等。如圖2所示。前門披璃上軟2前門外板4前門防撞 f總成儀前門內(nèi)板o前門外板h匪板j外后視鏡3 安裝板4前門滾外把” 手安裝板門安裝加前門框后加軽板p前門較毆 裝加強板4前門內(nèi)苕水條安裝圖2車門飯金焊接總成零部件組成2. 車門系統(tǒng)設(shè)計的基本技術(shù)要求：（1）車門開啟時應(yīng)保證乘員上下車的方便性，要合理確定車門數(shù)，車門的開口位置，設(shè)計車門的開口大小 和形狀，并且車門要能夠停留在最大開度的位置上。（2）車門在開啟過程中不應(yīng)和車身的其它部位發(fā)生干涉。（3）車門關(guān)閉后，要鎖止可靠、安全，行車中車門不會自動打開。（4）車門機構(gòu)操縱要方便，包括

3、車門開關(guān)自如，玻璃升降輕便等。（5）車門應(yīng)具有良好的密封性能。（6）具有大的透光面，滿足側(cè)向視野要求。（7）h體應(yīng)具有足夠的強度和剛度，保證車門工作可靠，減小車門部分振動，提高車輛側(cè)向碰撞的安全。（8）車門應(yīng)具有足夠的安裝剛度，防止車門下沉。（9）車門應(yīng)具有良好的制造工藝。（10）車門造型上應(yīng)與整車協(xié)調(diào)一致，包括外表面形狀，覆蓋件的分塊，門縫的設(shè)計和內(nèi)飾。3. 車門系統(tǒng)設(shè)計的原則：（1）車門系統(tǒng)設(shè)計的總原則：由外而內(nèi)、先外板后內(nèi)板、先斷面再數(shù)模、先周邊再內(nèi)部的而過程。（2）車門結(jié)構(gòu)設(shè)計原則：零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計盡可能簡單，便于制造；零件之間的搭接結(jié)構(gòu)合理，便于裝配操 作；零件的分塊盡可能過合理，減少

4、廢料的產(chǎn)生，減低成本；在制造可行的前提下，零件的數(shù)量和分塊盡可能 少。（3）車門開度原則：對于使用者來說，要求門開關(guān)靈活、輕便、自如，限位可靠；上下車方便性，開度應(yīng) 足夠；一般車門開度角不低于60度或開度不小于650mm。（4）車門可靠原則：足夠的強度、剛度，不允許因變形、下沉而影響車門開關(guān)的可靠性；車門開關(guān)時不允 許有振動噪聲；部件性能可靠、不干涉；碰撞時車門不能自行打開，滿足碰撞時對乘員的保護。（5）車門輕量化原則：選擇輕質(zhì)材料，在滿足要求的情況下，盡量減小零件尺寸和壁厚。（6）車門附件布置原則：各附件能夠發(fā)揮其應(yīng)有功效；各附件的工作狀態(tài)、工作環(huán)境達到最佳效果；各附 件安裝、拆卸方便，便于

5、維修。（7）車門電器布置原則：各電器能夠發(fā)揮其應(yīng)有功效；各電器的工作狀態(tài)、工作環(huán)境達到最佳效果；各電 器安裝、拆卸方便，便于維修。（8）對視野性要求：盡量加大車門窗口及玻璃尺寸，病合理布置三角窗的位置、大小、形狀。（9）對密封性要求：車門應(yīng)具有良好的氣密封性，雨、雪、塵不能進入車內(nèi)。（10）參數(shù)化同步工程原則：車門設(shè)計的過程是一個不斷修改的過程，參數(shù)化可以方便快捷的修改；根據(jù)車 門與側(cè)圍、附件、成型、人機、安全等之間的相互影響，同步工程可以使相關(guān)的人員同時設(shè)計與更改，節(jié)約設(shè) 計周期。4. 車門系統(tǒng)設(shè)計硬點：車門系統(tǒng)主要設(shè)計硬點：外板曲面、分縫線、門鎖結(jié)構(gòu)、內(nèi)板結(jié)構(gòu)、密封間隙、較鏈中心線長度、姿

6、態(tài)、玻 璃升降器位置和玻璃曲面等。5. 車門系統(tǒng)設(shè)計流程：車門系統(tǒng)設(shè)計流程如圖3所示。車門詳細(xì)8&認(rèn)3圖k車門開啟分析報告.車修 構(gòu)設(shè)計可行性分析報告存車試制冋題記錄單 > 存車 試制過程同題分析報告經(jīng)墓總刪告 > 結(jié)jst搗車門主斷面圖3車門系統(tǒng)設(shè)計流程第二節(jié)車門錢鏈的布置與設(shè)計1. 車門錢鏈的布置與設(shè)計主要解決的內(nèi)容：(1) 車門較鏈的法規(guī)要求：國內(nèi)適用于ml類和n1類汽車的相關(guān)法規(guī)汽車門鎖及車門件的性能要求 和試驗方法(gb150862006)；歐洲的技術(shù)法規(guī)ece/r11；歐盟的技術(shù)指令eec/70/387；關(guān)于門鎖及 車門保持件的全球技術(shù)法規(guī)。(2) 車門較鏈的布

7、置要求：包括包括較鏈結(jié)構(gòu)型式的確定、較鏈中心線和錢鏈中心距的確定等。(3) 車門較鏈的工藝要求：包括較鏈的結(jié)構(gòu)制造工藝性和安裝調(diào)整工藝性等。2. 車門較鏈的布置：車門錢鏈軸線的布置是車門設(shè)計的一項主要工作，直接影響到車門的開度、門柱的尺寸及車門分縫線的位置 和形狀，較鏈的布置主要包括較鏈結(jié)構(gòu)型式的確定、較鏈中心線和較鏈中心距的確定。在車門較鏈布置中需要特別注意的幾個問題如下：(1) 車門上下較鏈軸線必須在同一直線上，較鏈軸線一般習(xí)慣心里是設(shè)計成具有內(nèi)傾角(0。-4° )和后 傾角(0。一4° ),以便車門能夠自動閉合；經(jīng)驗表明，較鏈軸線無論如何設(shè)定，其傾角(相對z軸)盡可能

8、不 要大于“ 2?！?。也有資料說明：較鏈軸線應(yīng)該平行于” z”軸，既沒必要里傾或外傾，也沒必要前傾或后傾； 由于各種條件限制，較鏈的軸線不但無法里傾或后傾，而且還需要外傾或前傾。圖3所示車門內(nèi)傾角和后傾角 的“ + ”和“-”的定義，表1是微車已開發(fā)車型前門錢鏈的布置情況，表2是奇瑞公司部分車型車門錢鏈的布 置情況。且一旦一表徽車已開發(fā)車型前門校鏈布苴川車型&前門內(nèi)領(lǐng)角"(deg)卩前1!門后領(lǐng)角j(deg) qq21系列&1.53 心0 pq22系列p2.65 p0 ps22系列卩3.50 e0 eq26 q3.00 q2.8圖4車門內(nèi)傾角和后傾角的“+”、“-”定

9、義表2奇瑞公司部分車型車門較鏈的布置車型前側(cè)門內(nèi)傾角 (deg)前側(cè)門后傾角 (deg)后側(cè)門內(nèi)傾角(deg)后側(cè)門后傾角(deg)a183.52. 1/sil11.875. 230til2. 0202. 08 度0度a2104. 1-1.891.8b140. 0551.920. 0621.93b210.53.203mil2221.8s2203.5/b1310/pll0. 0050.50.0180.51s12-22. 1/b2303.5/(2) 較鏈中心距的確定可參考車門長度，一般情況下錢鏈中心距/車門長度$33%,即“較鏈間距hs (hinge spread)"與“較鏈鎖柱間距dl

10、(door length)"的比值m1/3；在結(jié)構(gòu)允許的情況下，車門上下兩錢鏈之間的 距離盡可能的做到最大，上較鏈的上端與下較鏈的下端最好保持400mm左右的間距。如圖5所示。hs/dl>1/3hs : hinge spreaddl： door length上下較嗣距較鏈與摸曲司距dl(door length)；h圖5 較鏈中心距的確定示意圖(3) 車門較鏈軸線確定后，必須以軸線為中心進行車門開啟運動校核，校核車門在最大開度位置時，車門 與車身其它部件是否存在干涉。較鏈最大開啟角度是由門的開度決定的。門的開度設(shè)定一般由車身總布置來完 成，在造型設(shè)計時初步的可行性分析時考慮上下車

11、的空間是否足夠、儀表板的進出的可行性、以及相應(yīng)a、b柱 結(jié)構(gòu)的可行性時，即確定了門車的開啟角度。車門最大開度角一般取65。-70°范圍。一般情況下，較鏈的最 大開啟角度要比門的開度小3。5° ,以避免門過開時與車身發(fā)生干涉變形；在門閉合時，較鏈仍有3° 5° 的夾角，以避免較鏈自身干涉。(4) 為避免車門打開時與其它車身部件干涉，較鏈的軸線應(yīng)盡可能外移，使其靠近車身側(cè)面。錢鏈軸線布 置越靠近車門外板和車門前端就越有利；原因是：軸線越靠近車門外板，門完全打開后，前門與翼子板間隙以 及前后門間隙就越大，避免干涉；軸線越靠近車門前端，門旋轉(zhuǎn)時，其對a、b柱的侵

12、入量越小。一般情況下 侵入量不超過50mm,如果該值過大，則較鏈的整個強度變?nèi)酰覍φ麄€a柱與b柱的截面影響很大，對控制 門下垂、offset偏置碰等也非常不利。圖5是餃鏈對a柱、b柱侵入量影響的關(guān)鍵尺寸。(5) 車門在最大開度位置時，校核上下車方便性和上車后關(guān)門方便性。(6) 較鏈初步布置并確定后，即可確定較鏈?zhǔn)欠窨梢匝赜?，如果已有的錢鏈各項條件均可滿足設(shè)計要求,則可釆用已有的較鏈，否則則必須重新開發(fā)。車門錢鏈的結(jié)構(gòu)型式多種多樣，大致結(jié)構(gòu)型式如圖7所示。(b)型材焊接式(c)扭簧自限位式(d)懸臂齒板自限位式圖7 車門較鏈的結(jié)構(gòu)型式的殖st卿i瀕記a8-朕門啊中用刪力 迪過齒進昶 困疑榊啲嫌

13、刪曲i氨槪受幅3餉臉不舲久碼趣嘔區(qū)比 醮式站warn, 加工工藝w®單.（7）校核門在開關(guān)的過程中，較鏈與門、門與翼子板、門與側(cè)圍之間的匹配關(guān)系是否滿足要求，同時還要 考慮密封條安裝的可行性及密封條的性能能否保證，具體如圖8所示。較鏈在安裝時，安裝工具是否可以正常 操作。（a）較鏈旋轉(zhuǎn)時，門內(nèi)板與較鏈的最小間隙m5mm；（經(jīng)驗值）（b）錢鏈旋轉(zhuǎn)時，前門外板與翼子板的最小間隙m25mm；（經(jīng)驗值）（c）較鏈旋轉(zhuǎn)時，門邊緣與a柱的最小間隙m5mm；（經(jīng)驗值）（d）錢鏈的安裝工具與門邊緣（靜止或旋轉(zhuǎn)）的最小間隙lmmo （經(jīng)驗值）圖8 車門較鏈安裝后相關(guān)零部件的間隙關(guān)系3. 較接式車門較鏈

14、的法規(guī)要求：國際上不同的國家對較鏈都作了詳細(xì)的法規(guī)要求，在產(chǎn)品設(shè)計初期就需要確定車輛是否出口，出口到那些 國家，各國法規(guī)對較鏈的要求如表3所示。表3 錢接式車門較鏈的法規(guī)要求國家法規(guī)具體要求中國gb15086-2006橫向載荷:8890n 縱向載荷:11110n美國fmvss206橫向載荷：2000 lbs (907kgf) 縱向載荷：2200 lbs (1134kgf)歐洲eec70/387橫向載荷：889 dan (907kgf) 縱向載荷：1111 dan (1134kgf)ece11/02橫向載荷：889 dan (907kgf) 縱向載荷：1111 dan (1134kgf)4. 鉉

15、鏈的結(jié)構(gòu)設(shè)計：較鏈的結(jié)構(gòu)設(shè)計要滿足兩個要素：一是重量最小，一是剛度最大；即在滿足剛度的前提下，盡量減小料邊。較鏈的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括：確定較鏈的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，即確定較鏈各部分結(jié)構(gòu)形式、材料、料厚和尺寸，并完成 2d和3d數(shù)據(jù)制作。（1）較鏈的功能：a）聯(lián)接：將車門與車身聯(lián)接在一起；b）旋轉(zhuǎn)：使車門能夠旋轉(zhuǎn)自由開啟；c）限位：使 車門能保持在一定的角度或檔位；d）保持：保持車門能夠正常開啟，不下垂。<2）較鏈的組成：a）固定頁：與車身聯(lián)接的部分；b）旋轉(zhuǎn)頁：與車門連接的部分；c）銷軸：使旋轉(zhuǎn)頁與 固定頁錢接在一起的軸件；d）襯套：旋轉(zhuǎn)頁與軸之間的耐磨部件。（3）較鏈的結(jié)構(gòu)選擇：車門較鏈的結(jié)構(gòu)型式

16、如圖7所示,根據(jù)對“benchmark”的結(jié)構(gòu)分析，結(jié)合已開發(fā)產(chǎn) 品較鏈的結(jié)構(gòu)引用的可行性分析，選擇較鏈的結(jié)構(gòu)型式。（4）較鏈的材料：較鏈的材料一般選擇“sphc/5.0、qste420tm/5.0或saph370/5.0”。（5）較鏈安裝處的典型截面：如圖8所示，該截面應(yīng)體現(xiàn)以下信息前門內(nèi)板、外板、翼子板、側(cè)圍外板、 側(cè)圍內(nèi)板、較鏈、較鏈加強板、餃鏈安裝板、玻璃、緊固螺栓、密封條、門護板、安裝工具等。（6）較鏈的結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意的幾個問題：a）較鏈的旋轉(zhuǎn)頁及固定頁安裝孔一般都設(shè)計為直徑12mm,這樣可以更好的容公差；b）錢鏈的固定頁翻邊要滿足錢鏈螺栓的極限調(diào)整情況下不干涉，并且有1.5mm的

17、余量；c）較鏈的安裝孔邊緣線距料邊最小距離不小于4.5mmo5. 較鏈的2d圖及技術(shù)要求：較鏈的2d圖可以根據(jù)3d數(shù)據(jù)導(dǎo)出并標(biāo)注相關(guān)的尺寸，并在2d圖上明確以下的具體技術(shù)要求（1）未注尺寸公差按qc/t286,未注形位公差按gb/t13916；未注尺寸依據(jù)3d數(shù)據(jù)；（2）較鏈轉(zhuǎn)軸的脫出力n4900n；（3）較鏈表面不得有銹蝕、毛刺、裂紋及過多的防銹油等；（4）較鏈的開啟閉合轉(zhuǎn)動力矩在05-12麗之間；（5）在圖示區(qū)域壓印以下內(nèi)容:字深0. 5mm、cac標(biāo)記、零件號、供應(yīng)商代碼、法規(guī)號等，字體等按q/sqr. 04. 057 和 q/sqr. 04. 058 的要求；（6）較鏈表面鍍鋅處理fe

18、/ep. zn8,按qc/t625要求；（7）門較鏈性能應(yīng)符合qc/t586的性能要求和試驗方法，并符合歐標(biāo)ece11/02. eec70/387的相關(guān)要求；耐久 性：錢鏈應(yīng)進行110000次耐久性試驗，試驗后較鏈應(yīng)能正常工作，無異響；（8）圖示為左后門上較鏈（xx-6206010）,右后門上較鏈（xx-6206020）與左后車門上較鏈對稱；（9）零件的材料和材質(zhì)必須滿足：eu directive 2000/53/ec；（10）限位機構(gòu)co2后，焊接可靠，無漏焊、虛焊、毛刺、飛濺、焊縫成形不良、氣孔、裂紋、燒穿、未焊 透等現(xiàn)象，焊后打磨平整；（11）車門錢鏈的法規(guī)件型號：前側(cè)門6106aan、

19、后側(cè)門6206aan。第三節(jié) 前側(cè)門防撞梁的設(shè)計車身上的防撞梁是車身結(jié)構(gòu)的一部分，按位置來分主要有三種：位于前保險杠后面的前防撞梁，車門上的 側(cè)防撞梁(也叫車門防撞梁)和后防撞梁，分別用來抵御來自正面、側(cè)面及后面的碰撞沖擊。汽車側(cè)門防撞桿位于側(cè)門內(nèi)外板之間，在汽車發(fā)生碰撞的時候，能夠保證車內(nèi)的生存空間，很好保護乘員 的身體及生命安全。尤其是在側(cè)碰中，較好的防撞桿設(shè)計，能夠最大限度的減小側(cè)門的變形，以及側(cè)圍的縱向 侵入，甚至可以有效地避免b柱發(fā)生局部的側(cè)向侵入嚴(yán)重的現(xiàn)象，從而減少汽車撞擊對車內(nèi)乘員的傷害。對于 后碰，后門防撞桿就顯得很重要了，尤其是小車，在后碰得過程中，撞擊對后門的沖擊力很大，往

20、往會造成后 門飯金變形嚴(yán)重，門窗玻璃破碎，門鎖損壞嚴(yán)重，而法規(guī)要求在后碰以后，后門能夠打開。這就要求防撞桿能 夠有效的將碰撞力傳遞出去，減小碰撞對門的損壞。1. 車門防撞梁的結(jié)構(gòu)形式：(b)防撞管式結(jié)構(gòu)側(cè)門防撞桿的結(jié)構(gòu)形式主要分為兩種：防撞板式結(jié)構(gòu)和防撞管式結(jié)構(gòu)，如圖9所示。(a)防撞板式結(jié)構(gòu)圖9 側(cè)門防撞桿的結(jié)構(gòu)形式(1) 防撞板式防撞梁截面結(jié)構(gòu)：防撞板式防撞梁截面有單幾字型截面和雙幾字型截面結(jié)構(gòu)。如圖10、圖11所示。圖10 單幾字型截面圖11雙幾字型截面在等重同材料的前提下，不同截面的防撞板吸能比較分析如圖12所示。desig n 1design 2force vs. intrusion

21、4material: btr165, weight: 1,59kg圖12不同截面的防撞板吸能比較分析從上圖示可以看出，單幾字型結(jié)構(gòu)的防撞板比雙幾字型的吸能效果明顯好。（2）防撞管式防撞梁截面結(jié)構(gòu)：防撞管式結(jié)構(gòu)防撞梁，根據(jù)鋼管截面結(jié)構(gòu)可以分為圓管截面和橢圓截面, 如圖13所示。on（a）圓管式截面<b）橢圓管式截面圖13防撞管式防撞梁截面（3）防撞板式和防撞管式防撞梁截面結(jié)構(gòu)性能對比：a）防撞管式防撞梁接觸面積小，防護空間小于防撞板式防撞梁，對乘員容易造成傷害；b）防撞管式防撞梁在斷裂處有可能形成尖角，對乘員安全有隱患；防撞板式防撞梁接觸面積大，在 斷裂處不容易形成尖角；c）在碰撞過程中，

22、防撞管式防撞梁太強，有可能會鎖死車門；防撞板式防撞梁則不會，且可以傳導(dǎo) 部分能量；d）防撞管式防撞梁是直桿，不能按車門的弧形設(shè)計，一般其靠車門較遠(yuǎn)；防撞板式防撞梁可以按車門的弧形設(shè)計，可以更好地利用車門內(nèi)部空間，同時防撞梁靠車門外板較近，在碰撞過程中能更早更好地發(fā)揮 其吸能作用；e）防撞管式防撞梁熱處理后焊接性能比較差，在側(cè)碰過程中可能發(fā)生支架脫落或者焊縫失效，吸能 效果大大降低；雙相鋼（1000mpa/dp）或者馬氏體鋼（1200mpa）的含碳量很低，焊接性能較好；f）防撞管式防撞梁需要釆用前后支架與車門聯(lián)接，過程成本較高；防撞板式防撞梁可以直接焊接在 車門上，過程成本低；g）在同等質(zhì)量同等

23、強度的前提下，防撞管式防撞梁和防撞板式防撞梁的吸能效果大致相同，但達到 載荷峰值時防撞板式防撞梁的潰縮量小于防撞管式防撞梁，即防撞板式防撞梁在侵入量小的時候能夠吸收更多 的能量，也就是可以將更少的能量傳導(dǎo)給其它零件，可以更早更好地發(fā)揮防撞梁的作用，更大程度地保護乘員 空間。2. 車門防撞梁的布置設(shè)計：無論是防撞板式的防撞梁還是防撞管式的防撞梁，在布置時主要考慮以下兩個方面的因素：（1）前碰時考慮整車碰撞能量的傳遞路徑，側(cè)碰時考慮r點的位置。防撞梁在前碰和側(cè)碰過程中，具有舉足輕重的作用；在前碰中，防撞梁主要起傳力的作用，輔助窗框加強 板將側(cè)門受到的力由前段傳導(dǎo)后段，從而減小側(cè)門的變形；在側(cè)碰中，

24、防撞梁則是最主要的受力件之一。在前碰過程中，沖擊力主要有三條渠道向后傳遞，分別是a柱、側(cè)門（主要是門框加強板和防撞桿）、側(cè) 門檻，如圖14所示。圖14 正面碰撞過程中力的傳遞通常情況下，車門防撞梁的布置型式可分為“y”字形和“一”字形結(jié)構(gòu)，如圖15所示。“一”字型布置'"y ”字型布置有些車型會在外板和外板窗臺加強板之間，增加防撞梁，既可以增加門窗臺的傳力效果，也有利于側(cè)碰, 如圖16所示。隱藏防撞桿圖16隱形車門防撞梁的布置型式在側(cè)碰過程中，防撞梁既是受力件，也是連接件，好的防撞梁設(shè)計，可以將整車作為一個整體，來對抗整 個側(cè)碰的沖擊，如圖17所示。圖17 側(cè)面碰撞車門受力示

25、意圖從圖17中我們可以看到，防撞桿首先要處在mdb（可移動可變性壁障）的范圍之中，由于整車前后門尺寸關(guān) 系，后側(cè)門的防撞梁往往無法全部都處在mdb的范圍之內(nèi)，這樣就要求防撞管的連接板要有足夠的強度。一般希望防撞梁布置在mdb范圍內(nèi)，且最好能布置在mdb的中線左右，這樣側(cè)碰效果會更好，但布置防撞 梁時需要考慮到側(cè)門外板的抗凹性能，又希望將防撞梁的位置布置的高一些，所以最終布置時需要對這兩方面 進行權(quán)衡。在側(cè)碰過程中，防撞梁可以有效地保證乘員的生存空間。整車在受到側(cè)面沖擊時，上半身有一定的活動空 間，而腰部以下及胯步往往沒有移動的可能性，因此這個部位的保護也是很重要的，所以我們希望防撞梁的布 置能

26、最大可能地通過乘員的r點，如圖18所示。圖18防撞梁的布置與乘員的r點的關(guān)系防撞梁在布置時，盡量增大防撞梁與側(cè)圍的接觸面，以便在側(cè)碰時更好地起到防護作用，如圖19所示。圖19防撞梁布置時與側(cè)圍重疊量示意圖（2）防撞梁布置時應(yīng)考慮四門附件的布置，防止岀現(xiàn)干涉現(xiàn)象。在側(cè)門內(nèi)外板之間除了防撞桿以外，還有玻璃升降系統(tǒng)、玻璃導(dǎo)軌、門鎖、車門限位器等。防撞梁布置時 應(yīng)與這些部件的最小間隙盡量保證在10mm以上，與玻璃升降過程中的最小間隙應(yīng)該保證在15mm以上。另外還應(yīng)考慮到在防撞梁上涂隔震膠保證側(cè)門外板的抗凹性能，在布置時應(yīng)該考慮到防撞梁（板）與側(cè)門 外板的間隙，一般要求在5mm左右，如果間隙過小，容易導(dǎo)

27、致側(cè)門外板鼓包，間隙過大，隔震膠不起作用。3. 車門防撞管（板）梁的材料及工藝：防撞管梁的材料一般都選擇16mnal，兩端與車門內(nèi)板的連接板采用冷沖壓成型鋼板，材料抗拉強度在600mpa 左右，材料厚度在1.8mnl2.5mm之間。（微車的車門防撞梁，為了降低成本，采用q235a鋼管）防撞板梁的材料一般釆用高強度鋼板進行冷沖壓成型，材料的抗拉強度在1000mpa-1200mpa之間。根據(jù)車門防撞梁的材料特點，將車門防撞梁分為三類：鋁合金防撞梁、碳纖維增強塑料（cfrp） /al混合結(jié) 構(gòu)防撞梁、超高強度鋼車門防撞梁。（1）鋁合金防撞梁：鑒于車輛輕量化設(shè)計、節(jié)能減排的要求，輕質(zhì)鋁合金防撞梁在汽車

28、上的運用越來越多, 防撞梁采用鋁合金擠出工藝加工，具有良好的吸能及彎曲性能，材料的屈服強度在350mpa左右，抗拉強度在400 mpa左右，鋁合金防撞梁與鋼支架釆用釧接。這在高級轎車上釆用的比較廣泛。（2）碳纖維增強塑料（cfrp） /鋁（al）混合結(jié)構(gòu)防撞梁：碳纖維增強塑料（cfrp）具有良好的比強度和比 剛性特性，結(jié)合鋁合金良好的塑性變形能力及cfrp的高強度能力，組合形成碳纖維增強塑料（cfrp） /鋁（al） 混合結(jié)構(gòu)防撞梁，具有高強度鋼板防撞梁相同的吸能能力，其結(jié)構(gòu)如圖20所示。車門防撞梁 碳纖維增強蜩料/cfrt截面aa高速落錘試驗要求：1. 設(shè)備噸位：10t2. 壓頭半徑：r15

29、23. 跨距：默認(rèn)為600mm,實際可以根據(jù)側(cè)門防撞布置設(shè)置;4. 試驗速度：50mm/min；5. 試驗方位：0°、90°、180° ；圖21 準(zhǔn)靜態(tài)三點彎曲試驗（3）超高強度鋼車門防撞梁：高強度鋼車門防撞梁，其成型方法有熱成型沖壓和冷成型工藝；熱成型沖壓工藝具有可以成型比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、成型回彈小的特點，但成本較高；冷成型工藝有輾壓成型和沖壓成型。 目前考慮到原材料的制造機釆購成本、防撞梁的制造工藝和制造成本，通過感應(yīng)淬火工藝獲得超高強度鋼 車門防撞梁的一種比較普遍采用的方法，通過感應(yīng)淬火獲得馬氏體顯微組織。（4）對車門防撞梁開發(fā)的幾點要求：a. 對原材料的要求

30、：車門防撞梁用熱軋鋼板和鋼卷材料特性如表4所示。表4 車門防撞梁用熱軋鋼板和鋼卷材料特性表適用厚度 mm）化學(xué)成分（wt% ）ci mnsajcrtib1.6-5.00.16 0 221.0-l5co. 010.01-0.06wo4$0.05w0.005 0屈服強度（mpa）n280 i抗拉強度（mpa） | w710 |延伸率（）鄉(xiāng)18b. 機械性能要求：針對車門防撞梁，一般考察其強度、塑性、韌性、延遲斷裂特性等幾個常用的機械性能 指標(biāo)加以控制。車門防撞梁的強度要求是通過防撞梁全尺寸管段拉伸試驗測量其屈服強度、抗拉強度來加以控制。 車門防撞梁的塑性要求是通過斷后延伸率來控制的，在考慮防撞梁的

31、塑性要求時必須兼顧強度要求。車門防撞梁的韌性要求是通過沖擊試驗測量防撞梁的韌脆轉(zhuǎn)化溫度來控制的，由于汽車的使用溫度范圍在 -40-80°c,因此車門防撞梁的韌脆轉(zhuǎn)化溫度必須確保在-40°c以下。延遲斷裂是在靜止應(yīng)力作用下，材料經(jīng)過一定時間后突然脆性破壞的一種現(xiàn)象，這種現(xiàn)象是材料-環(huán)境-應(yīng) 力相互作用而發(fā)生的一種環(huán)境脆化，是氫致材質(zhì)惡化的一種形態(tài)。高強度鋼板一般都存在氫脆現(xiàn)象，當(dāng)鋼的強 度增加時，延遲斷裂的敏感性也隨之提高。c. 試驗要求：通過試驗考察車門防撞梁的塑性變形能力和吸能能力。試驗方法有：準(zhǔn)靜態(tài)三點彎曲試驗和 高速落錘試驗。p：外加莪荷k：加載速度d：加載位移p 丘

32、加載圓柱半徑 il：支撐跨距r：支撐半徑準(zhǔn)靜態(tài)三點彎曲試驗要求：1. 試驗采用不變形圓管（熱處理后）或防撞板；2. 防撞桿必須放在滾子上，且根據(jù)壓頭的位置和支撐距離相 應(yīng)布置角支架的位置，使壓頭處于兩角支架中點的正上方；3. 必須使用標(biāo)準(zhǔn)的壓頭加載，300x50nun；4. 加載速度為4. 5mm/min。4. 車輛側(cè)面碰撞法規(guī)要求：美國與歐洲現(xiàn)有的側(cè)面碰撞法規(guī)試驗方法差別很大，主要表現(xiàn)在：移動障礙壁的質(zhì)量、尺寸及形狀不同； 碰撞形式不同；實驗用假人不同；碰撞速度不同；碰撞點的位置不同；乘員損傷評價不同。其中，美 國側(cè)面碰撞法規(guī)試驗中的碰撞形式為27。碰撞角（即臺車縱橫軸線與臺車運動方向的夾角

33、），采用可變形吸能障 礙壁，碰撞速度為59. 3km/h,假人類型為sid型，乘員損傷評價指標(biāo)為胸部、腰部兩點、頭部；而歐洲ece/r95 側(cè)碰撞保護中規(guī)定，側(cè)面碰撞形式為0°碰撞（即移動障礙壁臺車縱橫線與被試車輛縱橫線垂直），采用可 變形吸能障礙壁，碰撞速度為50km/h,假人類型為eursid,乘員損傷評價指標(biāo)為頭部、胸部、腹部和腰部各損 傷指標(biāo)。中國的側(cè)面碰撞法規(guī)要求（gb 20071-2006«汽車側(cè)面碰撞的乘員保護）與歐洲側(cè)面碰撞法規(guī)要求一致。表5 美國與歐洲側(cè)面碰撞法規(guī)的試驗方法及評價指標(biāo)對比法規(guī)號fmvss（美國）trans/sci/wp29/r640 （歐洲

34、）項目名稱側(cè)面碰撞乘員保護ece側(cè)面碰撞乘員保護碰撞形式臺車縱橫線與被試車輛垂直，但臺 車運動方向與臺車縱橫線成27°臺車運動方向、臺車縱橫線與被試車 輛垂盲試驗車質(zhì)量空車質(zhì)量+假人+工具空車質(zhì)量+假人（1） +100kg移 動 障 礙 壁質(zhì)量/kg1366950全長/mm4115無規(guī)定軸距/mm25913000輪距/mm16001500hneycomb2部分6部分長度/mm16791500離地間隙/mm280300寬度/mm559500吸能部分材質(zhì)鋁制蜂窩鋁制蜂窩（或等同于鋁制蜂窩）吸能部分剛度規(guī)定了靜態(tài)特性規(guī)定了動態(tài)特性及能量吸收性能損 傷 極 限頭部 胸部ttiw85g （4

35、門車）ttiw85g （2 門車）腰間加速度w130ghicw1000 胸部如組織速度wlm/s 胸部位移w42mm 胸部沖擊力w4. 5kn 肋骨沖擊力w6kn 髓骨沖擊力wiokn 腹部位移w39mm其他性 能要求被撞擊一側(cè)試驗車門 不得打開。未被撞一側(cè) 車門處于不鎖止?fàn)顟B(tài)， 可以拉門把手而將門 打開。試驗過程中車門不得打開。碰撞試 驗后，不借助任何工具可以將門打 開。乘員不能甩離座位，試驗后假 人能夠移出。燃油泄漏量w 30g/mino其他性能要求附1： c-ncap與e-ncap評分標(biāo)準(zhǔn)如表6所示。表6 c-ncap與e-ncap評分標(biāo)準(zhǔn)序號項目要求得分罰分項總分1頭部高性能限值：頭部傷害指數(shù)（hic36） 650 3ms合成加速度值72g低性能限值：頭部傷害指數(shù)（hic36）650 3ms合成加速度值72g04分無016分序號項目要求得分罰分項總分2胸部高性能限值：壓縮變形量22mm 粘性指數(shù)（vc）0. 32m/s低性能限值：壓縮變形量42mm 粘性指數(shù)（vc）1. om/s04分1）若背板力fy值過 大，則胸部